目的探讨蛋白质转导结构域4-铜锌超氧化物歧化酶（PTD4-Cu/ZnSOD）融合蛋白对缺氧/复氧损伤心肌线粒体功能的影响。方法 H9C2大鼠心肌细胞采用厌氧培养箱培养（85%N₂,10%H₂,5%CO₂）制作缺氧复氧损伤模型,之后在缺氧复氧损伤细胞培养液中不加任何处理因素作为HRI组,分别加入10μmol/L Cu/ZnSOD作为Cu/ZnSOD组、10μmol/L PTD4-Cu/ZnSOD作为PTD4-Cu/ZnSOD组,且以正常培养心肌细胞作为正常组。采用JC-1试剂盒检测线粒体膜电位,TUNEL法检测心肌细胞凋亡,生化测定心肌细胞线粒体三磷酸腺苷（ATP）酶活性、超氧化物歧化酶活性及丙二醛含量,Western blot检测心肌细胞线粒体B淋巴细胞瘤-2基因（Bcl-2）蛋白、Bax蛋白的表达。结果 HRI组线粒体膜电位显著低于正常组;PTD4-Cu/ZnSOD组线粒体膜电位较正常组较低。各处理组心肌细胞凋亡指数均明显高于正常组（P<0.01）;PTD4-Cu/ZnSOD组心肌细胞凋亡指数较HRI组明显降低（P<0.01）。PTD4-Cu/ZnSOD组线粒体ATP酶活性明显高于HRI组,且超氧化物歧化酶活性较高,显著降低丙二醛含量（P<0.01）。HRI组Bcl-2蛋白表达低于正常组,Bax蛋白表达高于正常组（P<0.01）;与HRI组比较,PTD4-Cu/ZnSOD融合蛋白能显著增加Bcl-2蛋白表达,降低Bax蛋白表达（P<0.01）。结论 PTD4-Cu/ZnSOD融合蛋白可提高线粒体ATP酶活性,减轻线粒体损伤;提高线粒体SOD活性,减轻自由基对线粒体损伤;提高线粒体膜Bcl-2蛋白表达,降低Bax蛋白表达,从而发挥心肌保护作用。